intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Giáo trình nghiên cứu ứng dụng quy trình cảm biến hóa với khối xử lý vi mạch tần số p2

Chia sẻ: Gsag Gsdgdf | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST
Báo xấu
69
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình nghiên cứu ứng dụng quy trình cảm biến hóa với khối xử lý vi mạch tần số p2', kỹ thuật - công nghệ, tự động hoá phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình nghiên cứu ứng dụng quy trình cảm biến hóa với khối xử lý vi mạch tần số p2

  1. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 • Thêi kú sinh tr−ëng sinh thùc NhiÖt ®é thÝch hîp ë thêi kú nµy lµ 20cC, nhiÖt ®é qu¸ cao hoÆc qu¸ thÊp ®Òu ¶nh h−ëng kh«ng tèt ®Õn qu¸ tr×nh thô phÊn, tinh dÉn ®Õn rông nô, rông hoa. ThÝ dô khi nhiÖt ®é thÊp tíi (-10 ÷ -20C)sÏ lµm cho bÇu qu¶ cña nhiÒu lo¹i rau bÞ chÕt rÐt. C¸c c©y thuéc hä cµ, hä bÇu bÝ khi ra hoa, kÕt h¹t yªu cÇu nhiÖt ®é tõ 20 ÷ 300C. NÕu nhiÖt ®é ban ®ªm cao h¬n 220C hoÆc thÊp h¬n 150C, c©y cµ chua dÔ bÞ rông nô, rung hoa. 1.2.2. ¶nh h−ëng cña ¸nh s¸ng ¸nh s¸ng lµ yªu tè rÊt cÇn thiÕt ®èi víi s¶n xuÊt rau v× ¸nh s¸ng ®ãng vai trß quan träng trong qu¸ tr×nh quang hîp.Chóng ta ®· biÕt 90 ÷ 95% n¨ng suÊt c©y trång lµ do quang hîp. Kh«ng cã ¸nh s¸ng, c©y xanh kh«ng thÓ tiÕn hµnh quang hîp. V× ¸nh s¸ng thay ®æi sÏ lµm diÔn biÕn c¸c qu¸ tr×nh quan träng nh−:quang tæng hîp, sù n¶y mÇm cña h¹t,sù lín lªn cña l¸, sù tho¸t h¬i n−íc vµ sù ra hoa.v.v… ¸nh s¸ng ®Çy ®ñ ssÏ lµm t¨ng bÒ dÇy cña m«, t¨ng hµm l−îng diÖp lôc, thóc ®Èy qu¸ tr×nh quang hîp. Tr¸i l¹i,trong ®iÒu kiÖn thiÕu ¸nh s¸ng c©y sinh tr−ëng khã kh¨n, hµm l−îng diÖp lôc gi¶m,thÞt l¸ mÒm vµ xèp, gian bµo chøa ®Çy n−íc, do ®ã lµm gi¶m kh¶ n¨ng chèng chÞu víi ®iÒu kiÖn bÊt lîi. Qu¸ tr×nh quang hîp cña c©y bÞ ngõng ë c−êng ®é ¸nh s¸ng 4,31 lux. §iÓm bï s¸ng cña nhiÒu lo¹i rau lµ 1080 lux. 1.2.3.¶nh h−ëng cña n−íc N−íc lµ nguyªn nh©n h¹n chÕ lín nhÊt ®Õn n¨ng suÊt v¸ chÊt l−îng rau h¬n bÊt kú mét yÕu tè nµo kh¸c. N−íc ®ãng vai trß quan trong trong ®íi sèng c©y rau, hµm l−îng n−íc trong rau chiÕm tõ 75 ÷ 95%.Theo I.B.Libner Nonneck th× hµm l−îng n−íc tõ 85 ÷ 95%. Khoa c¬ ®iÖn - 13 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  2. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Cung cÊp ®Çy ®ñ n−íc cho rau trong qu¸ tr×nh sinh tr−ëng lµ biÖn ph¸p c¬ b¶n ®Ó ®¹t n¨ng suÊt cao, chÊt l−îng tèt (c©y rau t−¬i, ngon vµ cã h−¬ng vÞ). N−íc thiÕu c©y rau sinh tr−ëng kÐm,thÊp bÐ , cßi cäc, n¨ng suÊt chÊt l−îng gi¶m. N−íc thõa trong qu¸ tr×nh sinh tr−ëng lµm cho c©y mÒm yÕu, nång ®é ®−êng thÊp, nång ®é c¸c chÊt hßa tan gi¶m… dÉn ®Õn chÊt l−îng kÐm. N−íc lµ yÕu tè c¬ b¶n ®Ó quang hîp,¶nh h−ëng ®Õn qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt trong c©y, ®Õn tr¹ng th¸i chÊt nguyªn sinh.n−íc cßn cã t¸c dông quan träng trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn, ®iÒu chØnh sù ®ãng më khÝ khæng, sù gi·n në vµ sù lín lªn cña l¸. V× vËy n−íc co vai trß trong quyÕt ®Þnh ®Õn sù sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña c©y rau. Cã n−íc th× c©y míi thùc hiÖn ®−îc c¸c ho¹t ®éng sèng, nªn cã thÓ nãi kh«ng cã n−íc th× kh«ng cã sù sèng. N−íc lµ thµnh phÇn c¬ b¶n cÊu t¹o nªn chÊt nguyªn sinh. C¸c qu¸ tr×nh trao ®ái chÊt trong c©y ®Òu cÇn cã n−íc tham gia nh− tæng hîp vµ ph©n gi¶i chÊt h÷u c¬. N−íc lµ nguyªn liÖutham gia vµo qu¸ tr×nh quang hîp, n−íc cÇn thiÕt cho sù vËn chuyÓn vËt chÊt trong c©y, lµ dung m«i hßa tan c¸c chÊt, duy tr× ®é c¨ng cña tÕ bµo, lµm cho c©y ë tr¹ng th¸i c©n b»ng.v.v… C¸c tr¹ng th¸i c©n b»ng n−íc trong c©y:thÓ hiÖn b»ng tû sè gi÷a l−îng n−íc bay h¬i (T) vµ l−îng n−íc c©y hót(A): + C©n b»ng n−íc d−¬ng T/A=1. + C©n b»ng n−íc ©m T/A>1. + §iÒu kiÖn tèi thÝch T/A
  3. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Nh×n chung trong qu¸ tr×nh sinh tr−ëng c©y rau hÊp thu 70%N, 20%P vµ 80%K bãn vµo ®Êt trong suèt vô trång. Rau lµ c©y trång cã thêi gian sinh tr−ëng ng¾n, chÊt dinh d−ìng phong phó, n¨ng suÊt cao. Thêi vô khÈn tr−¬ng, vô nä tiÕp vô kia, mét n¨m gieo trång 2 ÷ 3 vô. C©y rau hót thu ®−îc chÊt dinh d−ìng trong ®Êt phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè: nhiÖt ®é, oxy, vµ n−íc trong ®Êt. Yªu cÇu cña c©y rau víi chÊt dinh d−ìng còng thay ®æi theo qu¸ tr×nh sinh tr−ëng.Thêi kú nay mÇm c©y lín lªn nhê chÊt dù tr÷ trong h¹t,khi c©y cã 4 ÷ 5 l¸ thËt, kh¶ n¨ng quang hîp cña c©y yÕu v× vËy cÇn cã dinh d−ìng tõ m«i tr−êng ®Êt. Thêi kú nµy hÖ dÔ rÊt mÉn c¶m víi nång ®é dung dÞch ®Êt.Thêi kú h×nh thµnh c¸c c¬ quan sö dông(b¾p, th©n, cñ,rÔ, qu¶,…) lµ thêi kú tèc ®é sinh tr−ëng rÊt m¹nh, cÇn cung cÊp ®Çy ®ñ chÊt dinh d−ìng, ®Æc biÖt lµ c¸c chÊt dinh d−ìng hßa tan. Víi c¸c rau kh¸c nhau yªu cÇu víi c¸c nguyªn tè ®a l−îng còng thay ®æi: Lo¹i rau hót nhiÒu chÊt dinh d−ìng nh− c¶i b¾p gièng trung vµ gièng muén; lo¹i rau hót dinh d−ìng trung b×nh nh− cµ chua,cµ…; lo¹i rau hót Ýt chÊt dinh d−ìng nh−: xµ l¸ch, rau diÕp.v.v… Ngoµi nh÷ng yÕu tè trªn c©y trång cßn chÞu ¶nh h−ëng cña giã, cña vËt h¹i nh− cá d¹i, s©u h¹i.v.v… 1.3 øng dông tù ®éng hãa vµo thiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é trong nhµ l−íi 1.3.1. Kh¸i qu¸t vÒ lÞch sö ph¸t triÓn cña ngµnh tù ®éng ho¸ Kh«ng chØ ngµy nay con ng−êi míi ph¸t minh ra c¸c lo¹i m¸y mãc tù ®éng s¶n xuÊt lµm viÖc thay thÕ con ng−êi mµ ngay tõ khi x· héi cßn ch−a ph¸t triÓn, c«ng cô lao ®éng cßn th« s¬ con ng−êi ®· mong muèn ®iÒu ®ã nªn ngay tõ tr−íc c«ng nguyªn c¸c m¸y tù ®éng c¬ häc vµ ®ång hå n−íc cã phao ®iÒu chØnh ®· xuÊt hiÖn ë Ai cËp cæ ®¹i vµ Hy l¹p. B−íc sang thêi kú trung cæ albert ®· chÕ t¹o ra m¸y tù ®éng c¬ khÝ thùc hiÖn chøc n¨ng cña ng−êi g¸c cæng. Tuy nhiªn c¸c lo¹i m¸y mãc thêi kú nµy kh«ng cã ¶nh h−ëng g× ®Õn c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt thêi ®ã. Khoa c¬ ®iÖn - 15 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  4. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Tù ®éng ho¸ chØ thùc sù ®−îc øng dông vµo s¶n xuÊt khi mét thî c¬ khÝ martop ng−êi Nga ®· chÕ t¹o thµnh c«ng m¸y tiÖn chÐp h×nh ®Ó tiÖn c¸c chi tiÕt ®Þnh h×nh vµo n¨m 1712 vµ ®Õn n¨m 1765, p«nzul«p ng−êi Nga ®· chÕ t¹o ®−îc hÖ diÒu chØnh møc ®Çu tiªn, nã ®−îc øng dông ®Ó gi÷ cè ®Þnh møc n−íc trong nåi h¬i kh«ng phô thuéc vµo l−îng tiªu hao h¬i n−íc. N¨m 1784, james watt ng−êi Anh ®· sö dông bé ®iÒu tèc ly t©m trong m¸y h¬i n−íc, dïng ®Ó ®iÒu chØnh tèc ®é cña m¸y h¬i n−íc. Tõ ®ã, tù ®éng ho¸ ®· trë thµnh mét lÜnh vùc quan träng trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu ph¸t triÓn s¶n xuÊt. B−íc sang ®Çu thÕ kû XIX nhiÒu c«ng tr×nh cã môc ®Ých hoµn thiÖn c¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh tù ®éng cña m¸y h¬i n−íc ®· ®−îc thùc hiÖn. Cho ®Õn cuèi thÕ kû nµy ®· xuÊt hiÖn thªm c¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh tù ®éng cho tuabin h¬i n−íc. N¨m 1873, Spender ®· chÕ t¹o ®−îc m¸y tiÖn tù ®éng cã æ cÊp ph«i mang c¸c cam. N¨m 1880 nhiÒu h·ng trªn thÕ giíi nh− Pittler Luding Lower cña §øc, h·ng RSK cña Anh… ®· chÕ t¹o ®−îc m¸y tiÖn dïng ph«i thÐp thanh. N¨m 1887, §.G St«le«p ®· chÕ t¹o ®−îc phÇn tö c¶m quang ®Çu tiªn, mét trong nh÷ng phÇn tö hiÖn ®¹i quan trong nhÊt trong kü thuËt tù ®éng ho¸. Còng trong thêi gian nµy c¸c c¬ së lý thuyÕt ®iÒu khiÓn vµ ®iÒu chØnh tù ®éng b¾t ®Çu ®−îc nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn m¹nh mÏ. N¨m 1876 - 1877, I.A V−snhegratxki ®· cho ®¨ng t¶i c¸c c«ng tr×nh " lý thuyÕt c¬ së cña c¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh" vµ "C¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh t¸c ®éng trùc tiÕp". C¸c ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ æn ®Þnh vµ chÊt l−îng cña qu¸ tr×nh qu¸ ®é do «ng ®Ò xuÊt vÉn ®−îc dïng cho ®Õn ngµy nay. C¸c thµnh tùu ®¹t ®−îc trong lÜnh vùc tù ®éng ho¸ ®· cho phÐp trong nh÷ng thËp kû ®Çu cña thÕ kû XX xuÊt hiÖn nhiÒu lo¹i m¸y tù ®éng hiÖn ®¹i. còng trong thêi gian nµy sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c¸c hÖ thèng truyÒn tin ®· gãp phÇn ®Èy m¹nh sù ph¸t triÓn vµ øng dông cña tù ®éng ho¸ vµo c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. Vµo kho¶ng gi÷a thÕ kû XX, tù ®éng ho¸ kh«ng chØ ¸p dông trong s¶n xuÊt Khoa c¬ ®iÖn - 16 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  5. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 mµ cßn ®−îc ®−a vµo c¸c cuéc chiÕn tranh v× môc ®Ých c¸ nh©n, nhiÒu n−íc ®· ¸p dông thµnh tùu cña tù ®éng ho¸ vµo chiÕn tranh ®Ó m−u lîi riªng do vËy mµ tù ®éng ho¸ cµng ®−îc hä thóc ®Èy ph¸t triÓn, tõ yªu cÇu n©ng cao tØ lÖ b¾n tróng cña ph¸o phßng kh«ng, nguyªn lý ®iÒu khiÓn ph¶n håi ®· ®−îc ®Ò xuÊt ®−a kü thuËt tù ®éng ho¸ b−íc sang mét trang ph¸t triÓn míi. Cuèi thÕ kû XX, do nhu cÇu vÒ l−¬ng thùc cña thÕ giíi mµ c¸c n−íc ph¸t triÓn ®· cho ra ®êi c¸c m¸y tù ®éng s¶n xuÊt trong n«ng nghiÖp. §Çu nh÷ng n¨m 80 ë Nga ®· xuÊt hiÖn c¸c m¸y sÊy ®Ó b¶o qu¶n n«ng s¶n, ë NhËt cho ra ®êi c¸c m¸y tù ®éng nu«i c¸… Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c n−íc cã nÒn c«ng nghiÖp ph¸t triÓn tiÕn hµnh r«ng r·i tù ®éng ho¸ trong s¶n xuÊt lo¹i nhá. §iÒu nµy ph¶n ¸nh xu thÕ chung cña nÒn kinh tÕ thÕ giíi tõ s¶n xuÊt lo¹i lín vµ hµng khèi sang s¶n xuÊt lo¹i nhá vµ hµng khèi thay ®æi. Nhê c¸c thµnh tùu to lín cña c«ng nghÖ th«ng tin vµ c¸c lÜnh vùc khoa häc kh¸c, ngµnh c«ng nghiÖp gia c«ng c¬ cña thÕ giíi trong nh÷ng n¨m cuèi cua thÕ kû XX ®· cã sù thay ®æi s©u s¾c. Sù xuÊt hiÖn cña mét lo¹t c¸c c«ng nghÖ mòi nhän nh− kü thuËt linh ho¹t( Agile Engineening) hÖ ®iÒu hµnh s¶n xuÊt qua mµn h×nh( Visual Manufacturing System) kü thuËt t¹o mÉu nhanh ( Rapid Prototyping) c«ng nghÖ Nan« ®· cho phÐp tù ®éng ho¸ toµn phÇn kh«ng chØ trong s¶n xuÊt hµng khèi mµ cßn trong san xuÊt lo¹i nhá vµ ®¬n chiÕc. ChÝnh sù thay ®æi nhanh cña s¶n xuÊt ®· liªn kÕt chÆt chÏ c«ng nghÖ th«ng tin víi c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y, lµm xuÊt hiÖn mét lo¹t c¸c thiÕt bÞ vµ hÖ thèng tù ®éng ho¸ hoµn toµn míi nh− c¸c lo¹i m¸y mãc ®iÒu khiÓn sè, c¸c trung t©m gia c«ng, c¸c hÖ tèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh l«gic PLC ( Programmable Logic Control), c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t FMS( Flexble Manufacturing Systems), c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt tÝch hîp CIM( Computer Integadted Manufacturing) cho phÐp chuyÓn ®æi nhanh s¶n phÈm gia c«ng víi thêi gian chuÈn bÞ s¶n xuÊt Ýt, rót ng¾n chu kú s¶n phÈm, ®¸p øng tèt tÝnh thay ®æi nhanh cua s¶n phÈm hiÖn ®¹i. VÒ mÆt kü thuËt, lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng ho¸ ph¸t triÓn qua 3 giai ®o¹n: • Giai ®o¹n 1: Cho ®Õn nh÷ng n¨m 1940. Trong giai ®o¹n nµy c¬ së lý Khoa c¬ ®iÖn - 17 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  6. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®«ng ®−îc h×nh thµnh. Khi ®ã c¸c ph−¬ng ph¸p kh¶o s¸t hÖ “mét ®Çu vµo, mét ®Çu ra – Siso” nh−: Hµm truyÒn vµ biÓu ®å Bode ®Ó kh¶o s¸t ®¸p øng tÇn sè vµ æn ®Þnh; biÓu ®å Nyquist vµ dù tr÷ ®é lîi/pha ®Ó ph©n tÝch tÝnh æn ®Þnh cña hÖ kÝn. Vµo cuèi nh÷ng n¨m 1940 vµ ®Çu nh÷ng n¨m 1950 ph−¬ng ph¸p ®å thÞ thùc nghiÖm cña Evans ®· ®−îc hoµn thiÖn. Giai ®o¹n nµy ®−îc coi lµ “®iÒu khiÓn cæ ®iÓn”. • Giai ®o¹n 2: Xung quanh nh÷ng n¨m 1960, lµ giai ®o¹n ph¸t triÓn cña kü thuËt ®iÒu khiÓn ®−îc gäi lµ “®iÒu khiÓn hiÖn ®¹i” (Modern control). HÖ kü thuËt ngµy cµng trë lªn phøc t¹p, cã “nhiÒu ®Çu vµo,nhiÒu ®Çu ra-MIMO”. §Ó m« h×nh ho¸ thuéc d¹ng nµy ph¶i cÇn ®Õn mét tËp c¸c ph−¬ng tr×nh m« t¶ mèi liªn quan gi÷a c¸c tr¹ng th¸i cña hÖ. Vµ ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn b»ng biÕn tr¹ng th¸i ®−îc h×nh thµnh. Còng trong thêi gian nµy, lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tèi −u cã nh÷ng b−íc ph¸t triÓn lín dùa trªn nÒn t¶ng nguyªn lý cùc ®¹i cña POLTRYAGIN vµ lËp tr×nh ®éng lùc häc cña Bellman. §ång thêi, häc thuyÕt Kalman ®−îc hoµn thiÖn vµ nhanh chãng trë thµnh c«ng cô chuÈn, ®−îc sö dông trong nhiÒu lÜnh vùc ®Ó −íc l−îng trang th¸i bªn trong cña hÖ tõ tËp nhá tÝn hiÖu ®ã ®−îc. • Giai ®o¹n 3: Giai ®o¹n “®iÒu khiÓn bÒn v÷ng” ®−îc b¾t ®Çu tõ nh÷ng n¨m 1980. øng dông nh÷ng thµnh tùu cña toµn häc, c¸c nghiªn cøu vÒ ®iÒu khiÓn ®· ®−a ra ®−îc c¸c ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ bé ®iÒu khiÓn ®Ó mét hÖ kü thuËt vÉn ®¶m b¶o ®−îc kü n¨ng sö dông khi cã t¸c ®éng cña nhiÔu vµ sai sè. Trong hai thËp kû cuèi, nhiÒu nh¸nh míi vÒ ®iÒu khiÓn còng ®· h×nh thµnh, ®ã lµ: ThÝch nghi, phi tuyÕn, h«n hîp, mê, neural. 1.3.2. Vai trß cña C«ng nghÖ th«ng tin trong tù ®éng ho¸ mÆc dï c¸c nguyªn lý vµ m¸y mãc ®iÒu khiÓn tù ®éng xuÊt hiÖn tr−íc m¸y tÝnh ®iÖn tö rÊt l©u nh−ng sù ra ®êi cña m¸y tÝnh ®iÖn tö nhÊt lµ sù ph¸t triÓn cña kü thuËt vi xö lý ®· ®−a tù ®éng ho¸ c«ng nghiÖp ®Õn viÖc ¸p dông tù ®éng ho¸ trong mäi mÆt cña x· héi loµi ng−êi. C«ng nghÖ th«ng tin hiÓu n«m na lµ c«ng nghÖ phÇn cøng vµ c«ng nghÖ phÇn Khoa c¬ ®iÖn - 18 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  7. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 mÒm cña m¸y tÝnh vµ m¹ng m¸y tÝnh ®iÖn tö. C¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ ®· ®−îc chÕ t¹o trªn nhiÒu c«ng nghÖ kh¸c nhau. Ta cã thÓ thÊy c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc tù ®éng b»ng c¸c cam chèt c¬ khÝ, c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¹t ®éng b»ng nguyªn lý khÝ nÐn, thuû lùc, r¬le c¬ ®iÖn, m¹ch ®iÖn tö t−¬ng tù, m¹ch ®iÖn tö sè... C¸c thiÕt bÞ hÖ thèng nµy cã chøc n¨ng xö lý vµ møc tù ®éng thÊp so víi c¸c hÖ thèng tù ®éng hiÖn ®¹i ®−îc x©y dùng trªn nÒn t¶ng cña c«ng nghÖ th«ng tin. Trong khi c¸c hÖ thèng tin häc sö dông m¸y tÝnh ®Ó hç trî vµ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh qu¶n lý, th× c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng dïng m¸y tÝnh ®Ó ®iÒu khiÓn vµ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh c«ng nghÖ. ChÝnh v× vËy c¸c thµnh tùu cña c«ng nghÖ phÇn cøng vµ c«ng nghÖ phÇn mÒm cña m¸y tÝnh ®iÖn tö ®−îc ¸p dông vµ ph¸t triÓn cã chän läc vµ hiÖu qu¶ cho c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng. Vµ sù ph¸t triÓn nh− vò b·o cña c«ng nghÖ th«ng tin kÐo theo sù ph¸t triÓn kh«ng ngõng cña lÜnh vùc tù ®éng ho¸. Ta cã thÓ thÊy qu¸ tr×nh c«ng nghÖ th«ng tin th©m nhËp vµo tõng phÇn tö, thiÕt bÞ thuéc lÜnh vùc tù ®éng ho¸ nh− ®Çu ®o, c¬ cÊu chÊp hµnh, thiÕt bÞ giao diÖn víi ng−êi vËn hµnh thËm chÝ vµo c¶ c¸c r¬le, contacto, nót bÊm mµ tr−íc kia hoµn toµn lµm b»ng c¬ khÝ. Tr−íc kia ®Çu ®o gåm phÇn tö biÕn ®æi tõ th©m sè ®o sang tÝn hiÖu ®iÖn, m¹ch khuyÕch ®¹i, m¹ch läc vµ m¹ch biÕn ®æi sang chuÈn 4 ÷ 20mA ®Ó truyÒn tÝn hiÖu ®o vÒ trung t©m xö lý. HiÖn nay ®Çu ®o ®· tÝch hîp c¶ chip vi xö lý, biÕn ®æi adc, bé truyÒn d÷ liÖu sè víi phÇn mÒn ®o ®¹c, läc sè, tÝnh to¸n vµ truyÒn kÕt qu¶ trªn m¹ng sè vÒ th¼ng m¸y tÝnh trung t©m. Nh− vËy ®Çu ®o ®· ®−îc sè ho¸ vµ ngµy cµng th«ng minh do c¸c chøc n¨ng xö lý tõ m¸y tÝnh trung t©m tr−íc kia nay ®· chuyÓn xuèng xö lý t¹i chç b»ng ch−¬ng tr×nh nhóng trong ®Çu ®o. T−¬ng tù nh− vËy víi c¬ cÊu chÊp hµnh nh− m«-t¬ ®· ®−îc chÕ t¹o g¾n kÕt h÷u c¬ víi c¶ bé Servo víi c¸c thuËt to¸n ®iÒu chØnh pid t¹i chç vµ kh¶ n¨ng nèi Khoa c¬ ®iÖn - 19 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  8. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 m¹ng sè tíi m¸y tÝnh chñ. C¸c tñ r¬le ®iÒu khiÓn chiÕm diÖn tÝch lín trong c¸c phßng ®iÒu khiÓn nµy ®−îc co gän trong c¸c PLC (programable logic Controller). C¸c bµn ®iÒu khiÓn víi hµng lo¹i c¸c ®ång hå chØ b¸o, c¸c phÝm, c¸c nóm ®iÒu khiÓn, c¸c bé tù ghi trªn giÊy cång kÒnh nay ®−îc thay thÕ b»ng mét vµi PC ( Personal Computer ). HÖ thèng c¸p truyÒn tÝn hiÖu analog 4 ÷ 20mA, 10V tõ c¸c ®Çu ®o, c¬ cÊu chÊp hµnh vÒ trung t©m ®iÒu khiÓn nh»ng nhÞt tr−íc ®©y ®· ®−îc thay thÕ b»ng vµi c¸p ®ång trôc hoÆc c¸p quang truyÒn d÷ liÖu sè. Cã thÓ nãi c«ng nghÖ th«ng tin ®· "chiÕm phÇn ngµy cµng nhiÒu'' vµo c¸c phÇn tö, hÖ thèng tù ®éng ho¸ . §å thÞ d−íi ®©y cho ta thÊy chøc n¨ng xö lý ë c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ trong 70 n¨m qua ph¸t triÓn nh− nµo. 108 1010 HÖ §K ph©n tÇn 106 HÖ tù tæ chøc HÖ §K ph©n cÊp 104 PLC 102 R¬le B¸n dÉn 100 1930 40 50 60 70 80 90 2000 H×nh 1.1: §å thÞ biÓu diÔn chøc n¨ng xö lý ë c¸c hÖ thèng T§H trong 70 n¨m qua Vµo nh÷ng n¨m 30 c¸c hÖ thèng tù ®éng b»ng cam chèt c¬ khÝ th−êng ho¹t ®éng ®¬n lÎ víi mét chøc n¨ng xö lý. C¸c hÖ thèng tù ®éng dïng r¬le ®iÖn tõ xuÊt hiÖn vµo nh÷ng n¨m 40 cã møc xö lý kho¶ng 10n chøc n¨ng. C¸c hÖ thèng tù ®éng Khoa c¬ ®iÖn - 20 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  9. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 dïng b¸n dÉn ho¹t ®éng theo nguyªn lý t−¬ng tù (Analog) cña thËp kû 60 cã møc xö lý kho¶ng 30 chøc n¨ng. Vµo nh÷ng n¨m 70 c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn kh¶ tr×nh PLC ra ®êi víi møc ®é xö lý lªn hµng tr¨m vµ vµo nh÷ng n¨m 80 víi sù tham gia cña c¸c m¸y tÝnh ®iÖn tö main frame mini ®· h×nh thµnh c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn ph©n cÊp víi sè chøc n¨ng xö lý lªn tíi 105. Sang thËp kû 90 víi sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ phÇn cøng còng nh− phÇn mÒm, c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn ph©n t¸n ra ®êi cho møc xö lý lªn tíi 107. Vµ sang thÕ kû 21, nh÷ng hÖ thèng tù ®éng cã tÝnh tæ chøc, cã t− duy hîp t¸c sÏ cã møc xö lý lªn tíi 109. Tuy nhiªn ®Ó ®¹t ®−îc ®é th«ng minh nh− nh−ng sinh vËt sèng cßn cÇn nhiÒu thêi gian h¬n n÷a vµ c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ cßn cÇn tÝch hîp trong nã nhiÒu c«ng nghÖ cao kh¸c nh− c«ng nghÖ c¶m biÕn, c«ng nghÖ vËt liÖu míi, c«ng nghÖ quan vµ laser §©y lµ xu thÕ ph¸t triÓn cña c¸c hÖ thèng tù ®éng lµ ngµy cµng sö dung nhiÒu c«ng nghÖ míi h¬n trong cÊu tróc vµ ho¹t ®éng cña m×nh. Tr−íc kia c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ thiÕt kÕ cad th−êng lµ c¸c hÖ thèng sö dông m¸y tÝnh lín rÊt ®¾t tiÒn nªn chØ ë mét sè lÜnh vùc quan träng míi ®−îc ¸p dông. Ngµy nay víi chøc n¨ng sö lý ®å ho¹ ngµy cµng nhanh vµ m¹nh cña PC, thªm vµo ®ã gi¸ thµnh cña c¸c hÖ thèng cad trªn PC ngµy cµng rÎ nªn cad ®· ®i s©u len lái vµo tÊt c¶ c¸c ngµnh nghÒ vµ tíi mäi ngãc ng¸ch cña cuéc sèng tõ c¸c bµi tËp thiÕt kÕ cña sinh viªn ®Õn thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh x©y dùng lín... Trong ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh c«ng nghÖ, viÖc ¸p dông c«ng nghÖ th«ng tin ®· t¹o ra kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ toµn bé d©y truyÒn s¶n xuÊt. KiÕn tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn tr−íc kia tËp trung xö lý t¹i mét m¸y tÝnh th× nay c¸c ®Çu ®o, c¬ cÊu chÊp hµnh, giao diÖn víi ng−êi vËn hµnh ®Òu ®−îc th«ng minh ho¸ cã nhiÒu chøc n¨ng xö lý t¹i c¸c ®Çu ®o, c¬ cÊu chÊp hµnh, giao diÖn víi ng−êi vËn hµnh ®Òu ®−îc th«ng minh ho¸ cã nhiÒu chøc n¨ng xö lý t¹i chç vµ kh¶ n¨ng nèi m¹ng nhanh t¹o thµnh hÖ thèng m¹ng m¸y ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng theo chÕ ®é thêi gian thùc. Ngoµi c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t d©y chuyÒn s¶n xuÊt hÖ thèng cßn cã nhiÒu c¬ së d÷ liÖu, kh¶ n¨ng tù x¸c ®Þnh vµ kh¾c phôc háng hãc, kh¶ n¨ng thèng kª, b¸o c¸o vµ kÕt hîp víi m¹ng m¸y tÝnh qu¶n lý, lËp kÕ Khoa c¬ ®iÖn - 21 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  10. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 ho¹ch, thiÕt kÕ vµ kinh doanh t¹o thµnh hÖ thèng tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt toµn côc. Trong lÜnh vùc robot, víi sù ¸p dông c¸c thµnh tùu cña c«ng nghÖ th«ng tin robot ®· cã thÞ gi¸c vµ xóc gi¸c. ViÖc ¸p dông trÝ kh«n nh©n t¹o vµo robot ®· ®−a robot tõ øng dông chñ yÕu trong c«ng nghiÖp sang c¸c lÜnh vùc dÞch vô vµ y tÕ. KÕt hîp víi c¸c thµnh tùu cña c¬ ®iÖn tö, robot ngµy cµng uyÓn chuyÓn vµ th«ng minh h¬n. Trong t−¬ng lai robot kh«ng chØ thay thÕ ho¹t ®éng c¬ b¾p cña con ng−êi mµ cßn thay thÕ c¸c c«ng viÖc ®ßi hái ho¹t ®éng trÝ n·o cña con ng−êi. Lóc nµy hÖ thèng ®iÒu khiÓn cña robot kh«ng chØ lµ c¸c vi xö lý m¹ch mµ con cã sù hç trî cña m¸y tÝnh m¹ng n¬ron nh©n t¹o, xö lý song song nhóng trong robot. 1.3.3. vai trß cña tù ®éng ho¸ trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt LÞch sö hoµn thiÖn cña c«ng cô vµ ph−¬ng tiÖn s¶n xuÊt trong x· héi v¨n minh ph¸t triÓn trªn c¬ së c¬ giíi ho¸, ®iÖn khÝ ho¸. Khi cã nh÷ng ®ét ph¸ míi trong lÜnh vùc c«ng nghÖ vËt liÖu vµ tiÕp theo lµ ®iÖn tö vµ tin häc th× c«ng nghÖ tù ®éng cã c¬ héi ph¸t triÓn m¹nh mÏ, ®em l¹i mu«n vµn lîi Ých thiÕt thùc cho x· héi. §ã lµ mÊu chèt cña n¨ng suÊt, chÊt l−îng vµ gi¸ thµnh. Trong thùc tiÔn khi ¸p dông tù ®éng ho¸ vµo s¶n xuÊt sÏ mang l¹i nh÷ng hiÖu qu¶ kh«ng nhá: cho phÐp gi¶m gi¸ thµnh s¶n phÈm vµ n©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng, c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt nh− æn ®Þnh vÒ giê giÊc, chÊt l−îng gia c«ng ..., ®¸p øng c−êng ®é cao cña s¶n xuÊt hiÖn ®¹i, thùc hiÖn chuyªn m«n ho¸ vµ ho¸n ®æi s¶n xuÊt. Tõ ®ã sÏ t¨ng cao kh¶ n¨ng c¹nh tranh, ®¸p øng yªu cÇu s¶n xuÊt, t¨ng thÞ phÇn vµ kh¶ n¨ng b¸n hµng cho nhµ s¶n xuÊt. Trong mét t−¬ng lai rÊt gÇn tù ®éng ho¸ sÏ ®ãng mét vai trß v« cïng quan träng vµ kh«ng thÓ thiÕu, bëi v× nã kh«ng chØ øng dông trong s¶n xuÊt mµ nã cßn ®−îc øng dông ®Ó phôc vô ®êi sèng con ng−êi. Trong s¶n xuÊt no sÏ thay thÕ con ng−êi trong nh−ng c«ng viÖc c¬ b¾p nÆng nhäc, nh÷ng c«ng viÖc nguy hiÓm, ®éc h¹i hay c¶ nh÷ng c«ng viÖc tinh vi hiÖn ®¹i…, cßn trong ®êi sèng con ng−êi nh÷ng c«ng nghÖ nµy sÏ ®−îc øng dông ®Ó phôc vô cho nhu cÇu sèng, nã sÏ lµ nh−ng ph−¬ng tiÖn kh«ng thÓ thiÕu trong ®êi sèng cña chóng ta. Khoa c¬ ®iÖn - 22 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  11. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 1.3.4. øng dông cña tù ®éng ho¸ trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt Tù ®éng ho¸ cã mÆt trong hÇu hÕt tÊt c¶ c¸c lÜnh vùc cña s¶n xuÊt vµ ®êi sèng. Mçi øng dông co mét ®Æc ®iÓm vµ tÇm quan träng riªng, sau ®©y chóng t«i xin giíi thiÖu øng dông cña nã trong mét sè lÜnh vùc chÝnh: • Tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt ( factory automation ), trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt cña c¸c ngµnh gang thÐp, dÇu má, ho¸ chÊt, n«ng nghiÖp, ng− nghiÖp, ch¨n nu«i, th−êng dïng c¸c lo¹i ®ång hå tù ®éng ho¸ vµ c¸c thiÕt bÞ tù ®éng ho¸ ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c th«ng sè s¶n xuÊt, thùc hiÖn tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt vµ thiÕt bÞ s¶n xuÊt. Trong nh÷ng n−íc kinh tÕ ph¸t triÓn, tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt ®· ®¹t ®Õn tr×nh ®é rÊt cao, trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt hä ®· sö dông réng r·i kü thuËt ®iÒu khiÓn tù ®éng. Tõ nh÷ng n¨m 1960 ®Õn nay tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt ®· ph¸t triÓn nhanh chãng ë nh÷ng mÆt: Ng−êi m¸y c«ng nghiÖp, hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t, hÖ thèng qu¶n lý th«ng tin, kü thuËt nhãm, tù ®éng ho¸ kho tµng, nhµ m¸y tù ®éng ho¸ kh«ng cÇn c«ng nh©n, l¾p r¸p tù ®éng vµ phô trî m¸y tÝnh. • Tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh ( process automation ), lÜnh vùc nµy dïng trong c¸c hÖ thèng phøc t¹p h¬n, ®o l−êng vµ khèng chÕ c¸c ®¹i l−îng biÕn ®æi liªn tôc nh− l−u l−îng, ¸p suÊt, nhiÖt ®é, tèc ®é, dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p. Nã cã mÆt trong c¸c ngµnh c«ng nghiÖp nÆng vµ c¸c c«ng ®o¹n quan träng cña d©y truyÒn c«ng nghiÖp nhÑ. • Qu¶n lý cao èc, Kh¸ch s¹n, Trung t©m th−¬ng m¹i ( building control, building management), trong c¸c toµ nhµ cao èc, ng−êi ta bè trÝ dµy ®Æc kh¾p n¬i c¸p ®iÖn th«ng tin vµ do c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ®iÖn tö tiÕn hµnh qu¶n lý tù ®éng ho¸ ®èi víi hÖ thèng ®iÒu hoµ nhiÖt ®é cña mçi phßng, hÖ thèng chiÕu s¸ng vµ hÖ thèng phßng ho¶, chèng trém, tù ®éng ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ liªn quan, chÕ t¹o n−íc l¹nh cÇn dïng cho thiÕt bÞ khëi ®éng ®iÒu hoµ nhiÖt ®é. Tr×nh ®é tù ®éng hoa cña toµ nhµ rÊt cao, cã thÓ hót n−íc th¶i, dïng giã nãng sÊy kh« c¸c vËt Èm... • Tù ®éng ho¸ c¸c khu vùc c«ng céng, nhµ ga, s©n bay ( public system automation), t¹i c¸c nhµ ga, s©n bay, viÖc qu¶n lý b¸n vÐ vµ kiÓm tra hµnh lý ®Òu ®−îc tù ®éng ho¸ mÆt kh¸c t¹i c¸c n¬i nµy viÖc phßng ch¸y lµ cùc kú quan träng, Khoa c¬ ®iÖn - 23 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  12. . §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 do ®ã hÖ thèng phßng ch¸y còng ®−îc tù ®éng ho¸ ... • Tù ®éng ho¸ v¨n phßng (office automation ), lîi dông c¸c thiÕt bÞ v¨n phßng tù ®éng ho¸, tù ®éng hoµn thµnh c¸c viÖc khëi th¶o, söa ch÷a, hiÖu ®Ýnh, ph©n ph¸t, l−u tr÷…, thùc hiÖn tù ®éng ho¸ toµn diÖn v¨n phßng. Môc tiªu chñ yÕu tù ®éng ho¸ v¨n phßng lµ tù ®éng ho¸ qu¶n lý xÝ nghiÖp. • Tù ®éng ho¸ gia ®×nh ( home automation), khi m¸y tÝnh tiÕn vµo c¸c gia ®×nh, cuéc sèng gia ®×nh sÏ thay ®æi toµn diÖn, con ng−êi sÏ ®−îc gi¶i phãng khái lao ®éng c«ng viÖc gia ®×nh phiÒn to¸i, xuÊt hiÖn mét c¸ch sèng míi mÎ cã tÝnh s¸ng t¹o, gia ®×nh cµng thªm an ninh, cuéc sèng cµng thªm thuËn tiÖn dÔ chÞu vµ ®Çy høng thó. • D−íi sù ®iÒu khiÓn cña m¸y tÝnh sÏ cã thÓ tù ®éng khëi ®éng ®iÒu chØnh theo giê giÊc, c¸c viÖc gia ®×nh nh− ®un n−íc, nÊu c¬m… sÏ cã thÓ ®iÒu khiÓn tõ xa ®Ó thùc hiÖn. Khi v¾ng nhµ, cã thÓ dïng ®iÖn tho¹i th«ng b¸o cho hÖ thèng ®iÒu khiÓn trong nhµ lµm tr−íc c¸c viÖc chuÈn bÞ. NÕu nh− liªn kÕt m¸y tÝnh gia ®×nh víi m¸y tÝnh cöa hµng, ngµnh giao th«ng, ng©n hµng vµ bÖnh viÖn…, th× cã thÓ ngåi t¹i nhµ cã thÓ tham gia c¸c ho¹t ®éng nh− b×nh th−êng. • Trong n«ng nghiÖp: C«ng tr−êng thùc vËt lµ c¨n cø ®Þa s¶n xuÊt n«ng nghiÖp cña c«ng nghiÖp ho¸. NhiÖt ®é, ®é Èm cña c«ng tr−êng thùc vËt, thËm chÝ toµn bé qu¸ tr×nh −¬m gièng ®Òu cã thÓ sö dông ®iÒu khiÓn tù ®éng, ®Ó gi¶m bít søc ng−êi n©ng cao s¶n l−îng. Do ®ã, trong n«ng nghiÖp tù ®éng ho¸ còng ®· ®−îc øng dông tõ rÊt l©u. §Çu nh÷ng n¨m 80 Liªn X« (cò) ®· chÕ t¹o ra mét lo¹i m¸y tù ®éng øng dông trong n«ng nghiÖp. Khi lµm viÖc lo¹i m¸y nµy cã thÓ tù ®éng quan s¸t ®é Èm cña thæ nh−ìng nhiÖt ®é kh«ng khÝ vµ søc giã…, nã cã thÓ x¸c ®Þnh ph−¬ng ph¸p t−íi vµ tiÕn hµnh t−íi cho c©y trång, nhê mét lo¹i m¸y lµm m−a nh©n t¹o kh¸c. Còng cuèi nh÷ng n¨m 80 NhËt ®· ph¸t minh ra mét lo¹i m¸y tù ®éng −¬m gièng khoai t©y vµ mét lo¹i m¸y sö dông m¸y tÝnh diÒu khiÓn øng dông vµo viÖc nu«i c¸ n−íc ngät, lo¹i m¸y nµy sÏ tù ®éng kiÓm tra nhiÖt ®é n−íc, hµm l−îng Khoa c¬ ®iÖn - 24 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
9=>0